JP2779080B2 - Gradation correction device - Google Patents

Gradation correction device

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JP2779080B2
JP2779080B2 JP3241171A JP24117191A JP2779080B2 JP 2779080 B2 JP2779080 B2 JP 2779080B2 JP 3241171 A JP3241171 A JP 3241171A JP 24117191 A JP24117191 A JP 24117191A JP 2779080 B2 JP2779080 B2 JP 2779080B2
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JP
Japan
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gradation
image data
level
data
input
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篤志 内田
吉彦 東
潤 染谷
芳枝 山本
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ディジタル画像の階
調補正装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital image gradation correcting apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は、特開昭61−105962号公
報に示された従来の階調補正装置の構成を示すブロツク
回路図である。図において、40はビデオ信号源、41
はA/D変換器で、入力されたビデオ信号はA/D変換
器41で8ビットに量子化され、フレームメモリ10に
書き込まれる。フレームメモリ内の画像データは、画像
モニタを有する操作卓43からの指示により、CPU4
2,RAM44,ROM45によって階調補正される。
次に、フレームメモリ10内の補正された画像データ
は、読み出されてD/A変換器46にてアナログ信号に
変換され、出力端子47から出力される。
2. Description of the Related Art FIG. 9 is a block circuit diagram showing a configuration of a conventional gradation correcting apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 61-105962. In the figure, 40 is a video signal source, 41
Is an A / D converter. The input video signal is quantized to 8 bits by the A / D converter 41 and written into the frame memory 10. The image data in the frame memory is transferred to the CPU 4 by an instruction from the console 43 having an image monitor.
2, the gradation is corrected by the RAM 44 and the ROM 45.
Next, the corrected image data in the frame memory 10 is read, converted into an analog signal by the D / A converter 46, and output from the output terminal 47.

【0003】次に、画像データの階調補正アルゴリズム
について説明する。まず、フレームメモリ10に記憶さ
れた画像データの平均階調Daをランダムサンプルによ
り調べる。次に、入力された希望平均階調Dtと実際の
平均階調Daとにもとづいて、図10中に実線で示す変
換テーブル(入出力特性グラフ)を作成する。
Next, a gradation correction algorithm for image data will be described. First, the average gradation Da of the image data stored in the frame memory 10 is checked by using a random sample. Next, a conversion table (input / output characteristic graph) indicated by a solid line in FIG. 10 is created based on the input desired average gradation Dt and the actual average gradation Da.

【0004】図10中の一点鎖線は無補正の場合を示
し、入力データと出力データは一対一で対応する。ここ
でDaとDtが定まれば座標の一点(Da,Dt)が決
まるので、図示のように黒〜階調Daおよび階調Da〜
白の各部について、最も単純な形の線形関数による変換
特性を与える。関数式が求まれば、入出力データの変換
テーブルを作成することができるので、入力データをア
ドレス入力として出力値を読み出すようにRAM44を
ROM化する。
[0004] A dashed line in FIG. 10 shows a case where no correction is made, and input data and output data correspond one to one. Here, if Da and Dt are determined, one point (Da, Dt) of the coordinates is determined. Therefore, as shown in FIG.
For each part of white, the conversion characteristic by the simplest form of a linear function is given. Once the function formula is obtained, a conversion table for input / output data can be created. Therefore, the RAM 44 is ROMized so that input data is used as an address input and an output value is read.

【0005】次に、フレームメモリ10内の画像データ
を作成した変換テーブルにしたがって階調変換する。こ
の場合、図10中の実線の変換特性によれば、黒〜Da
は黒〜Dtに伸長され、逆にDa〜白はDt〜白に圧縮
される。これによって、例えば黒側に偏っていた画像を
白側に修正することができる。更に、一回の変換で良好
な画像が得られなかった場合は、補正された画像データ
に対して新たな希望平均階調Dtを与え、再度これらの
処理を繰り返すことで最適な変換テーブルを作成する。
Next, gradation conversion is performed according to the conversion table in which the image data in the frame memory 10 is created. In this case, according to the conversion characteristics indicated by the solid line in FIG.
Is expanded to black to Dt, and conversely, Da to white is compressed to Dt to white. Thus, for example, an image that has been biased toward the black side can be corrected to the white side. Furthermore, if a good image cannot be obtained by one conversion, a new desired average gradation Dt is given to the corrected image data, and these processes are repeated again to create an optimum conversion table. I do.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】従来の階調補正装置
は、以上のように、平均階調と希望平均階調から変換テ
ーブルを作成しているので、画像データがある階調付近
に集中している場合の階調のダイナミックレンジ拡張が
できず、また、階調変換をRAMやROMの変換テーブ
ルにより行っているので、直線性の強い変換を行う場合
には冗長性が高い。更に、変換テーブルの作成および変
更時に膨大な量のデータを演算しなければならないの
で、処理速度が遅い等の問題点があった。
As described above, the conventional tone correction device creates the conversion table from the average tone and the desired average tone as described above, so that the image data is concentrated around a certain tone. In such a case, the dynamic range of the gradation cannot be extended, and the gradation conversion is performed using a conversion table of a RAM or a ROM. Furthermore, since a huge amount of data must be calculated when creating and changing the conversion table, there is a problem that the processing speed is slow.

【0007】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、画像データの階調のダイナミッ
クレンジの拡張ができ、また、冗長性が低く、変換特性
の変更が高速で行える階調補正装置を得ることを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and can extend the dynamic range of gradation of image data, have low redundancy, and can change conversion characteristics at high speed. It is an object to obtain a gradation correction device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、量子
化された2次元画像データの階調分布を所望の階調分布
に変換する装置において、入力された画像データYiを
記憶するフレームメモリと、フレームメモリに記憶され
た画像データYiに基づいてその階調度数のヒストグラ
ムを生成するヒストグラム生成器と、画像データの白レ
ベルWと黒レベルBを決定するための判定データSH及
び平均階調の目標値Dtを入力する入力手段と、ヒスト
グラム及び判定データSHに基づいて画像データの白レ
ベルW、黒レベルB及び平均階調Daを決定する変換パ
ラメータ発生器と、決定された白レベルW、黒レベル
B、平均階調Da、及び平均階調の目標値Dtから乗算係
数P,Qを発生する乗算係数発生手段とを備えたもので
ある。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a quantum machine.
The gradation distribution of the converted two-dimensional image data into a desired gradation distribution
In the device for converting the input image data Yi into
Frame memory to store, and frame memory
Histogram of the gradation frequency based on the image data Yi
Histogram generator to generate the image
Judgment data SH for determining bell W and black level B
Input means for inputting the target value Dt of the average and the average gradation,
Of the image data based on the image and the determination data SH.
Conversion parameters for determining the bell W, the black level B, and the average gradation Da.
Parameter generator, determined white level W, black level
B, the average tone Da, and the target value Dt of the average tone,
Multiplication coefficient generating means for generating the numbers P and Q.

【0009】請求項2の発明は、請求項1において、
定データSHを、白レベルおよび黒レベルについてそれ
ぞれ入力することを特徴とするものである。
[0009] According to a second aspect of the invention, according to claim 1, determine
Constant data SH for the white level and the black level
It is characterized by inputting each.

【0010】請求項3の発明は、請求項1または請求項
2において、白レベル、及び黒レベルを決定するための
判定データをあらかじめ用意された複数の判定データの
中から入力画像データの平均階調に応じて選択する手段
を備えたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the white level and the black level are determined.
Judgment data of multiple judgment data prepared in advance
Means for selecting from among them according to the average gradation of input image data
It is provided with.

【0011】[0011]

【作用】請求項1の発明では、入力された画像データが
Yi≦Daの場合には、 Yo=P・(Yi−B) ただし、Yo≦0 のとき Yo=0 Yi>Daの場合には、 Yo=Q・(Yi−Da)+Dt で階調変換された画像データYoを出力する。
According to the first aspect of the present invention , the input image data is
When Yi ≦ Da, Yo = P · (Yi−B) However, when Yo ≦ 0, Yo = 0, and when Yi> Da , the gradation is converted by Yo = Q · (Yi−Da) + Dt. The output image data Yo is output.

【0012】請求項2の発明では、白レベルおよび黒レ
ベルを決定する判定データを独立させるようにした。
According to the second aspect of the present invention , the white level and the black level
The judgment data for determining the bell is made independent.

【0013】請求項3の発明では、白レベルおよび黒レ
ベルを決定する判定データを画像データに応じて自動的
に設定するようにした。
According to the third aspect of the present invention , the white level and the black level
Judgment data for determining the bell is automatically determined according to the image data.
Was set to.

【0014】[0014]

【実施例】実施例1.以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図1において、1は8ビットに量子化
された画像データYiが入力される入力端子、2は任意
の階調Daが入力される入力端子、3は入力端子2から
入力される任意の階調Daを変換しようとする目標値D
tが入力される入力端子、4は黒レベルBが入力される
入力端子、5は白レベルWが入力される入力端子、6は
乗算係数発生器で、入力端子2,3,4,5から入力さ
れる任意の階調Da,目標値Dt,黒レベルBおよび白
レベルWから、傾きP,Qを算出する。7は変換回路
で、入力端子2,3,4から入力される任意の階調D
a,目標値Dt,黒レベルBおよび乗算係数発生器6で
求められた傾きP,Qにもとづいて、入力端子1から入
力された画像データYiを出力画像データYoに変換す
る。8は出力画像データYoの出力端子である。
[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1, reference numeral 1 denotes an input terminal to which 8-bit quantized image data Yi is input, 2 denotes an input terminal to which an arbitrary gradation Da is input, and 3 denotes an arbitrary gradation to be input from the input terminal 2. Target value D to be converted to Da
t is an input terminal to which t is input, 4 is an input terminal to which a black level B is input, 5 is an input terminal to which a white level W is input, and 6 is a multiplication coefficient generator. The slopes P and Q are calculated from the input arbitrary gradation Da, target value Dt, black level B and white level W. Reference numeral 7 denotes a conversion circuit, which is an arbitrary gradation D input from the input terminals 2, 3, and 4.
The image data Yi input from the input terminal 1 is converted into output image data Yo based on a, the target value Dt, the black level B, and the slopes P and Q obtained by the multiplication coefficient generator 6. Reference numeral 8 denotes an output terminal for the output image data Yo.

【0015】図2は変換回路7の実施例のブロツク回路
図である。図において、20は傾きQが入力される入力
端子、21は傾きPが入力される入力端子、22は画像
データYiと任意の階調Daを比較する比較器、23〜
25はセレクタで、比較器22の出力に応じてそれぞれ
任意の階調Daまたは黒レベルB,傾きQまたは傾き
P,目標値Dtまたはゼロデータを選択する。26は画
像データYiからセレクタ23の出力を減算する減算
器、27は0以下のデータを0にするリミッタ、28は
リミッタ27の出力とセレクタ24の出力を乗算する乗
算器、29は乗算器28の出力とセレクタ25の出力を
加算する加算器、30は255以上のデータを255に
するリミッタである。
FIG. 2 is a block circuit diagram of an embodiment of the conversion circuit 7. In the figure, reference numeral 20 denotes an input terminal to which a slope Q is input, 21 denotes an input terminal to which a slope P is input, 22 denotes a comparator for comparing the image data Yi with an arbitrary gradation Da, and 23 to 23.
Reference numeral 25 denotes a selector which selects an arbitrary gradation Da or black level B, a slope Q or a slope P, a target value Dt, or zero data according to the output of the comparator 22. 26 is a subtracter for subtracting the output of the selector 23 from the image data Yi, 27 is a limiter for reducing data below 0 to 0, 28 is a multiplier for multiplying the output of the limiter 27 and the output of the selector 24, 29 is a multiplier 28 The adder 30 adds the output of the selector 25 and the output of the selector 25, and 30 is a limiter for converting 255 or more data into 255.

【0016】次に動作について説明する。まず、乗算係
数発生器6において、入力端子2,4,5から入力され
る任意の階調Da,黒レベルB,白レベルWおよび入力
端子3から入力される目標値Dtから、図3中に実線で
示したような変換特性を規定する傾きPおよび傾きQを
求める。この傾きPは、 P=Dt/(Da−B) で求められ、傾きQは、 Q=(255−Dt)/(W−Da) で求められる。
Next, the operation will be described. First, in the multiplication coefficient generator 6, an arbitrary gradation Da, a black level B, a white level W input from the input terminals 2, 4, and 5 and a target value Dt input from the input terminal 3 are used in FIG. The slope P and the slope Q that define the conversion characteristic as shown by the solid line are obtained. The slope P is obtained by P = Dt / (Da-B), and the slope Q is obtained by Q = (255-Dt) / (W-Da).

【0017】次に、乗算係数発生器6にて算出した傾き
PおよびQと、外部から入力される任意の階調Da,目
標値Dt,黒レベルBの5つのパラメータをもとに、変
換回路7において画像データYiを画像データYoに変
換する。この変換は、まず、比較器22にて画像データ
Yiと任意の階調Daを比較し、その結果に応じてセレ
クタ23〜25にてそれぞれパラメータを選択する。セ
レクタ23〜25は比較結果が(Yi>Da)のときA
側のパラメータを選択し、(Yi≦Da)のときB側の
パラメータを選択する。
Next, based on the slopes P and Q calculated by the multiplication coefficient generator 6 and five parameters of an externally input arbitrary gradation Da, target value Dt, and black level B, a conversion circuit is provided. In step 7, the image data Yi is converted into image data Yo. In this conversion, first, the comparator 22 compares the image data Yi with an arbitrary gradation Da, and the selectors 23 to 25 select parameters according to the result. When the comparison result is (Yi> Da), the selectors 23 to 25
The parameter on the B side is selected, and when (Yi ≦ Da), the parameter on the B side is selected.

【0018】ここで、まず(Yi≦Da)の場合につい
て説明する。この場合、セレクタ23〜25は全てB側
のパラメータを選択するので、減算器26にて画像デー
タYiから黒レベルBを減算する。減算結果はリミッタ
27を経て乗算器28によって傾きPと乗算され、次に
加算器29によって乗算結果と0が加算され、リミッタ
30を経て出力画像データYoとなる。
Here, the case of (Yi ≦ Da) will be described first. In this case, since the selectors 23 to 25 all select the parameter on the B side, the subtracter 26 subtracts the black level B from the image data Yi. The subtraction result is multiplied by the slope P by the multiplier 28 via the limiter 27, and then the multiplication result and 0 are added by the adder 29 to become the output image data Yo via the limiter 30.

【0019】ここで、YiからYoへの変換演算は、 Yo=P・(Yi−B) ただし、Yo≦0 のとき Yo=0 なる演算式で表される。これは、図3における、任意階
調Da以下の入力データに対する変換特性を示す変換式
に相当する。
Here, the conversion operation from Yi to Yo is represented by the following expression: Yo = P · (Yi−B) where Yo ≦ 0 and Yo = 0. This corresponds to the conversion formula shown in FIG. 3 that indicates the conversion characteristics for input data of an arbitrary gradation Da or less.

【0020】次に、(Yi>Da)の場合について説明
する。この場合、セレクタ23〜25は全てA側のパラ
メータを選択するので、減算器26によって画像データ
Yiから任意の階調Daを減算する。減算結果はリミッ
タ27を経て乗算器28によって傾きQと乗算され、次
に加算器29によって乗算結果と目標値Dtが加算さ
れ、リミッタ30を経て出力画像データYoとなる。
Next, the case of (Yi> Da) will be described. In this case, since the selectors 23 to 25 all select the parameter on the A side, the subtracter 26 subtracts an arbitrary gradation Da from the image data Yi. The result of the subtraction is multiplied by the slope Q by the multiplier 28 via the limiter 27, and then the result of the multiplication is added to the target value Dt by the adder 29, and becomes output image data Yo via the limiter 30.

【0021】ここで、YiからYoへの変換演算は、 Yo=Q・(Yi−Da)+Dt ただし、Yo≧255 のとき Yo=255 なる演算式で表される。これは、図3における、任意階
調Da以上の入力データに対する変換特性を示す変換式
に相当する。この場合、図3の実線の変換特性によれ
ば、黒レベルB〜任意階調Daは、黒(0階調)〜目標
値Dtに伸長され、逆に、任意階調Da〜白レベルW
は、目標値Dt〜白(255階調)に圧縮される。これ
によって、例えば、図4(a)に示すように黒側に偏っ
ていた画像を図4(b)に示すように白側に修正し、か
つ、階調のダイナミックレンジを広げることができる。
Here, the conversion operation from Yi to Yo is represented by the following expression: Yo = Q · (Yi−Da) + Dt, where Yo ≧ 255, Yo = 255. This corresponds to a conversion formula shown in FIG. 3 which indicates a conversion characteristic for input data having an arbitrary gradation Da or higher. In this case, according to the conversion characteristics indicated by the solid line in FIG. 3, the black level B to the arbitrary gradation Da are expanded from black (0 gradation) to the target value Dt, and conversely, the arbitrary gradation Da to the white level W
Is compressed to the target value Dt to white (255 gradations). As a result, for example, an image that has been biased toward the black side as shown in FIG. 4A can be corrected to a white side as shown in FIG. 4B, and the dynamic range of gradation can be expanded.

【0022】実施例2.図5は、図1に示した実施例1
の階調補正装置において、入力される黒レベルB,白レ
ベルWおよび任意の階調Daとしての平均階調を自動的
に算出するようにした階調補正装置を示すブロツク回路
図である。図において、10は画像データを記憶するフ
レームメモリ、11はヒストグラム生成器、9は白レベ
ルWおよび黒レベルBを決めるための判定データSHが
入力される入力端子、12は変換パラメータ発生器で、
入力端子3から入力される目標値Dt,入力端子9から
入力される判定データSHおよびヒストグラム生成器1
1によって生成されたヒストグラムから、黒レベルB,
白レベルWおよび平均階調Daを算出する。
Embodiment 2 FIG. FIG. 5 shows the first embodiment shown in FIG.
FIG. 9 is a block circuit diagram showing a tone correction device which automatically calculates an input black level B, a white level W, and an average tone as an arbitrary tone Da in the tone correction device of FIG. In the figure, 10 is a frame memory for storing image data, 11 is a histogram generator, 9 is an input terminal for inputting determination data SH for determining white level W and black level B, 12 is a conversion parameter generator,
The target value Dt input from the input terminal 3, the determination data SH input from the input terminal 9, and the histogram generator 1
1, the black level B,
The white level W and the average gradation Da are calculated.

【0023】次に、変換パラメータ発生器における黒レ
ベルB,白レベルWおよび平均階調Daの算出動作につ
いて説明する。まず、入力端子1から入力された画像デ
ータYiは、フレームメモリ10に記憶される。ヒスト
グラム生成器11は、フレームメモリ10内の画像デー
タをランダムサンプルして各階調の度数を調べ、図6の
ようなヒストグラムを生成する。図6の横軸は、0〜1
5,16〜31,‥‥のように16階調毎に区分けされ
ている。なお、この区分けは、システムに応じて自由に
設定してもよい。
Next, the operation of the conversion parameter generator for calculating the black level B, the white level W and the average gradation Da will be described. First, the image data Yi input from the input terminal 1 is stored in the frame memory 10. The histogram generator 11 randomly samples the image data in the frame memory 10, checks the frequency of each gradation, and generates a histogram as shown in FIG. The horizontal axis of FIG.
5, 16 to 31, ‥‥, etc. Note that this division may be freely set according to the system.

【0024】次に、このヒストグラムからフレームメモ
リ10内の画像データの黒レベルB,白レベルWおよび
平均階調Daを求める。黒レベルBは、ヒストグラムの
0階調側から順に、度数と入力端子9から入力される判
定データSHを比較し、最初に(SH≦度数)を満たし
たときの階調とする。図6の例では、黒レベルBは32
である。白レベルWは、逆に255階調側から順に、度
数と判定データSHとを比較し、最初に(SH≦度数)
を満たしたときの階調とする。図6の例では、白レベル
Wは191である。平均階調Daは、(各階調×各階調
の度数)/(サンプル数)で求めてもよく、また、ヒス
トグラムの0階調または255階調から順にその度数を
累積し、累積値が(サンプル数/2)を超えたときの階
調を平均階調Daとしてもよい。以上のようにして、画
像データの黒レベルB,白レベルWおよび平均階調Da
を求め、さらに端子3から入力される平均階調の目標値
Dtによって、実施例1と同様に、変換特性を規定する
傾きP及びQを求めることができる。
Next, the black level B, the white level W and the average gradation Da of the image data in the frame memory 10 are obtained from the histogram. For the black level B, the frequency is compared with the determination data SH input from the input terminal 9 in order from the 0th gray level side of the histogram, and the black level B is set as the gray level when (SH ≦ frequency) is satisfied first. In the example of FIG. 6, the black level B is 32
It is. Conversely, the white level W compares the frequency with the determination data SH in order from the 255th gradation side, and first (SH ≦ frequency)
Is satisfied when is satisfied. In the example of FIG. 6, the white level W is 191. The average gray scale Da may be calculated by (each gray scale × frequency of each gray scale) / (the number of samples), and the frequencies are accumulated in order from the 0 gray scale or the 255 gray scale of the histogram, and the cumulative value is (sample). The gradation when the number exceeds (number / 2) may be set as the average gradation Da. As described above,
Black level B, white level W, and average gradation Da of image data
, And the target value of the average gradation inputted from the terminal 3
The conversion characteristic is defined by Dt in the same manner as in the first embodiment.
The slopes P and Q can be determined.

【0025】実施例3.図7は、図5に示した実施例2
において、入力される黒レベルBおよび白レベルWを決
定するための判定データSHを、黒レベルBを決定する
ための判定データBSHと、白レベルWを決定するため
の判定データWSHの2つに分けて与え、かつ、これら
の判定データBSH,WSHを平均階調Daに応じて自
動的に設定するようにしたものである。図7において、
13は判定データ発生器で、黒レベルBを決定する判定
データBSHと、白レベルWを決定する判定データWS
Hを自動的に設定する。その他の構成は、図5と同様で
ある。
Embodiment 3 FIG. FIG. 7 shows the second embodiment shown in FIG.
In the above, the determination data SH for determining the input black level B and white level W is converted into two pieces of determination data BSH for determining the black level B and determination data WSH for determining the white level W. The determination data BSH and WSH are provided separately, and are automatically set according to the average gradation Da. In FIG.
Numeral 13 denotes a decision data generator, which is decision data BSH for determining a black level B and decision data WS for determining a white level W.
H is set automatically. Other configurations are the same as those in FIG.

【0026】次に、動作について説明する。判定データ
発生器13では、あらかじめ用意されている判定データ
の中から、平均階調Daすなわち画像の明るさに応じて
黒レベルを決定する判定データBSHと、白レベルWを
決定する判定データWSHを選択する。例えば、極端に
白側に偏っているような画像を黒側に拡張しすぎると、
不自然な画像となるため、極端に白側に偏っているよう
な場合、すなわち、平均階調Daがかなり大きい場合に
はBSHを小さめにして黒側への拡張度を抑え、逆に極
端に黒側に偏っている場合、すなわち、平均階調Daが
かなり小さい場合にはWSHを小さめにして白側への拡
張度を抑える機能を有しているものである。
Next, the operation will be described. The determination data generator 13 determines, from among the determination data prepared in advance, the determination data BSH for determining the black level according to the average gradation Da, that is, the brightness of the image, and the determination data WSH for determining the white level W. select. For example, if an image that is extremely biased to the white side is extended too much to the black side,
If the image is extremely biased toward the white side, that is, if the average gradation Da is considerably large, the BSH is made smaller to suppress the degree of expansion to the black side because an unnatural image is obtained. When the image is biased toward the black side, that is, when the average gradation Da is considerably small, the image processing apparatus has a function of suppressing the degree of expansion to the white side by making WSH small.

【0027】この黒レベルBおよび白レベルWは、変換
パラメータ発生器12において、判定データBSHとW
SHをもとに、図5の実施例2と同様な方法で求められ
る。すなわち、図8に示したヒストグラムの0階調側か
ら順に度数と判定データBSHを比較し、最初に(BS
H≦度数)を満たしたときの階調を黒レベルBとし、逆
にヒストグラムの255階調側から順に度数と判定デー
タWSHとを比較し、最初に(WSH≦度数)を満たし
たときの階調を白レベルWとする。図8に示した例で
は、黒レベルBは48となり、白レベルWは207とな
る。以上の処理で得られた黒レベルBと白レベルWを使
用し、図5の実施例2と同様な処理で階調を補正する。
The conversion level generator 12 converts the black level B and white level W into judgment data BSH and W
Based on the SH, it is obtained in the same manner as in the second embodiment in FIG. That is, the frequency and the determination data BSH are compared in order from the 0th gradation side of the histogram shown in FIG.
(H ≦ frequency) is defined as a black level B. Conversely, the frequency is compared with the determination data WSH sequentially from the 255th gray level side of the histogram, and the gray level when (WSH ≦ frequency) is first satisfied. The tone is white level W. In the example shown in FIG. 8, the black level B is 48 and the white level W is 207. Using the black level B and white level W obtained by the above processing, the gradation is corrected by the same processing as in the second embodiment in FIG.

【0028】なお、上記実施例では、8ビット量子化を
例に説明したが、他のビット数でも発明の主旨を適用で
きる。
In the above embodiment, 8-bit quantization has been described as an example, but the gist of the invention can be applied to other bit numbers.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明では、
換パラメータを決定する任意の階調,白レベルおよび黒
レベルを、白レベルおよび黒レベルを決定する判定デー
タおよび画像データのヒストグラムから自動的に求める
ので、階調変換をRAMやROMの変換テーブルによら
ず実施して、画像に応じた適切な値を設定することがで
き、変換特性の変更が高速で行えるから、一定の品質の
画像を得ることができる。
As it is evident from the foregoing description, in the invention of claim 1, varying
Arbitrary gradation, white level and black to determine conversion parameters
The level is used to determine the white and black levels.
Automatically from data and image data histograms
Therefore, the gradation conversion is based on the conversion table of RAM or ROM.
And set appropriate values according to the image.
Conversion characteristics can be changed at high speed.
Images can be obtained.

【0030】また、変換特性を決める条件として、平均
階調を目標値に変換するという条件だけでなく、原画像
より検出した原画像データの黒レベルと白レベルをそれ
ぞれ0階調および100%白の階調に変換するという条
件を用いたので、階調のダイナミックレンジの拡張がで
きる効果がある。
The conditions for determining the conversion characteristics include not only the condition that the average gradation is converted to the target value, but also the black level and white level of the original image data detected from the original image, which are 0 gradation and 100% white, respectively. Since the condition of conversion into the gradation is used, there is an effect that the dynamic range of the gradation can be extended.

【0031】請求項2の発明は、請求項1において、
レベルと黒レベルを決定する判定データを個別に与える
構成としたから、入力画像の特性に応じて、より適切な
ダイナミックレンジの拡張を行うことができる効果があ
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the white
Give judgment data for determining the level and black level separately
The configuration makes it more appropriate according to the characteristics of the input image.
There is an effect that the dynamic range can be extended .

【0032】請求項3の発明は、請求項1、又は請求項
2において、白レベルと黒レベルを決定する判定データ
を入力画像データの平均階調に応じて予め定めた判定デ
ータのなかから選択して設定するようにしたものである
から、入力画像の特性に応じて、より適切なダイナミッ
クレンジの拡張を行うことができる効果がある。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the determination data for determining the white level and the black level is determined.
Since the is obtained so as to set and select from among the decision data predetermined in accordance with the average gray level of the input image data, in accordance with the characteristics of the input image, performs more extensive appropriate dynamic range There is an effect that can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例1を示すブロツク回路図であ
る。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing Embodiment 1 of the present invention.

【図2】実施例1の変換回路の構成を示すブロツク回路
図である。
FIG. 2 is a block circuit diagram showing a configuration of a conversion circuit according to the first embodiment.

【図3】この変換回路の変換特性の一例を示すグラフで
ある。
FIG. 3 is a graph showing an example of a conversion characteristic of the conversion circuit.

【図4】図3の変換特性を用いた場合の変換例を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a conversion example when the conversion characteristics of FIG. 3 are used.

【図5】この発明の実施例2を示すブロツク回路図であ
る。
FIG. 5 is a block circuit diagram showing Embodiment 2 of the present invention.

【図6】実施例2で作成されるヒストグラムと、その動
作を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a histogram created in the second embodiment and an operation thereof.

【図7】この発明の実施例3を示すブロツク回路図であ
る。
FIG. 7 is a block circuit diagram showing Embodiment 3 of the present invention.

【図8】実施例3で作成されるヒストグラムと、その動
作を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a histogram created in a third embodiment and an operation thereof.

【図9】従来例を示すブロツク回路図である。FIG. 9 is a block circuit diagram showing a conventional example.

【図10】従来例の変換特性の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of conversion characteristics of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 乗算係数発生器 7 変換回路 10 フレームメモリ 11 ヒストグラム生成器 12 変換パラメータ発生器 13 判定データ発生器 22 比較器 Reference Signs List 6 Multiplication coefficient generator 7 Conversion circuit 10 Frame memory 11 Histogram generator 12 Conversion parameter generator 13 Judgment data generator 22 Comparator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 染谷 潤 京都府長岡京市馬場図所1番地 三菱電 機株式会社電子商品開発研究所内 (72)発明者 山本 芳枝 京都府長岡京市馬場図所1番地 三菱電 機株式会社電子商品開発研究所内 (56)参考文献 特開 平3−126377(JP,A) 特開 昭61−105962(JP,A) 特開 昭63−39280(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04N 5/14 - 5/217──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Jun Someya 1 Baba Zhoujo, Nagaokakyo-shi, Kyoto Prefecture Mitsubishi Electric Corporation, Electronic Products Development Laboratory (72) Yoshie Yamamoto 1st Baba Zhoujo, Nagaokakyo-shi, Kyoto Mitsubishi (56) References JP-A-3-126377 (JP, A) JP-A-61-105962 (JP, A) JP-A-63-39280 (JP, A) (58) Surveyed fields (Int.Cl. 6 , DB name) H04N 5/14-5/217

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 量子化された2次元画像データの階調分
布を所望の階調分布に変換する装置において、 入力された画像データYiを記憶するフレームメモリ
と、 前記フレームメモリに記憶された画像データYiに基づ
いてその階調度数のヒストグラムを生成するヒストグラ
ム生成器と、 前記画像データの白レベルWと黒レベルBを決定するた
めの判定データSH及び平均階調の目標値Dtを入力す
る入力手段と、 前記ヒストグラム及び前記判定データSHに基づいて前
記画像データの白レベルW、黒レベルB及び平均階調D
aを決定する変換パラメータ発生器と、 決定された白レベルW、黒レベルB、平均階調Da、及
び前記平均階調の目標値Dtから乗算係数P,Qを発生
する乗算係数発生手段とを備え、Yi≦Daの場合に
は、 Yo=P・(Yi−B) ただし、Yo≦0 のとき Yo=0 Yi>Daの場合には、 Yo=Q・(Yi−Da)+Dt で階調変換された画像データYoを出力するように した
ことを特徴とする階調補正装置。
1. A device for converting a tone distribution of the two-dimensional image data quantized to the desired tone distribution, a frame memory for storing the input image data Yi
Based on the image data Yi stored in the frame memory.
Histogram to generate a histogram of the gradation frequency
And a system generator for determining a white level W and a black level B of the image data.
Input the judgment data SH and the target value Dt of the average gradation.
Based on the input means and the histogram and the determination data SH.
White level W, black level B and average gradation D of the image data
a conversion parameter generator for determining a, the determined white level W, black level B, average gradation Da, and
And multiplication coefficients P and Q from the target value Dt of the average gradation.
And a multiplication coefficient generating means that performs
Is: Yo = P · (Yi−B) However, when Yo ≦ 0, Yo = 0, and when Yi> Da , outputs image data Yo which is gradation-converted by Yo = Q · (Yi−Da) + Dt. A gradation correction device characterized in that:
【請求項2】 前記判定データSHを、白レベルおよび
黒レベルについてそれぞれ入力することを特徴とする請
求項1に記載の階調補正装置。
2. The method according to claim 1, wherein the determination data SH is a white level and
A contract for inputting each of black levels
The tone correction device according to claim 1.
【請求項3】 白レベル、及び黒レベルを決定するため
の判定データをあらかじめ用意された複数の判定データ
の中から入力画像データの平均階調に応じて選択する手
段を備えたことを特徴とする請求項1または請求項2に
記載の階調補正装置。
3. A method for determining a white level and a black level.
Judgment data to claim 1 or claim 2, characterized in that it comprises means for selecting in accordance with the average gray level of the input image data from a plurality of determination data prepared in advance to
The gradation correction device according to the above.
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